某电厂循环水泵电机跳闸故障的原因分析

日期:2020-11-14 06:48

  众所周知,循环水泵是火力发电厂冷却水系统的重要设备,某电厂3×660MW机组各配有海龙泵业的2台循环水泵,这两台水泵除了供水给凝汽器和辅助冷却系统外,还向循环水用户母管供水。在上个月对机组大修期间,我们按检修计划对1B循环水泵的电动机更换轴承。更换轴承后的电动机于次日已投入运行,但在正常运行约1个月后开始出现异常噪音。经过我海龙泵业工程师的仔细检查,电机除有异常噪音外,推力轴承及其它2个轴承温度都稳定在正常范围,因此没有为其进行过多处理。过了4个月后25日,1B循环水泵电动机在运行中突然因推力轴承温度高而跳闸,跳闸温度为95,机组负荷受到了严重影响。海龙泵业的工程师们打开轴承箱检查,发现推力轴承一滚珠已有明显磨损,据此决定更换此推力轴承。

  更换轴承后电机运行情况良好,温度及声音都无异常,但运行两个月后,电动机又开始出现轻微的异响,并且声音日渐增大,而推力轴承及其它2个轴承的工作温度仍在正常范围。

  该电厂的1B循环水泵是海龙泵业生产的单级单吸立式泵,电机为立式电机,共有3个轴承:驱动端轴承的对开式滚柱轴承、鼓形滚子推力轴承,以及圆柱滚子的导向轴承。

  我们的工程师门先是对轴承的品质、安装质量、绝缘情况以及转子的平衡等方面分析故障原因。

  该电厂1号机组大修时,分别对1A和1B两台循环水泵电机更换了同类推力轴承,而且在试运行中轴承未发现异常情况,1A循环水泵电动机运行至今未发现任何问题。因此,可以认为轴承品质良好,轴承品质不是此次故障的原因。

  海龙泵业为该电厂循环水泵进行检修的工程师已有3年的电机安装、检修经验,在为该电厂循环水泵进行检修期间从未出现问题,为避免将电机竖起的过程中推力轴承受压不均匀对轴承造成损伤,更换推力轴承时改卧式为立式,检修过程严格把关,但2个月后推力轴承又出现异响。所以,轴承安装质量不是此次故障的主要原因。

  在大修前,该电机推力轴承已运行了约6年,没有发现任何异常。大修完再次更换轴承后,进行了机械方面的对中心测试,误差都在正常范围内。运行中对电动机及泵的振动进行了测量,也在合格范围内,并没有发现任何异常情况。因此,转子动平衡受到破坏的可能性较小。

  海龙水泵业的循环水泵电机上使用了一套绝缘的附属螺栓组件,使从动端轴承组件(包括推力轴承)与端盖绝缘,而转子只经过驱动端轴承一点接地。如果从动端(推力轴承端)绝缘破损,那么循环水泵电动机在运行中会沿转动轴方向产生电势差,由于有二点接地,造成电流流过轴承、轴承座和底盘,最终导致轴或轴承的电腐蚀,使轴承(特别是推力轴承)磨损。

  为了确定推力轴承是否在运行时受到了电腐蚀,我们在1B循环水泵电机运行中对推力轴承各个部位的接地情况进行了检测,发现推力轴承的加油管道有约20A的电流流向接地点,而1A循环水泵电动机没有此类现象。决定对转子的绝缘情况进行彻底检查。我们对该电厂负责人说明情况,要求停机进行检查。经详细检查,发现1B循环水泵电动机的转子的确有二点接地现象,加油管道上一绝缘直通(全牙直通)两端管道安装过于紧密,使两段金属加油管道在绝缘直通中接触在一起,绝缘直通的绝缘作用消失。故此断定,故障的主要原因在这里。

   我们在全牙直通中间加上一环氧树脂O形圈,处理后绝缘恢复。

   在推力轴承检查时发现确实出现了一定程度的电腐蚀磨损,如果电机继续运行下去将会出现温度突增而造成电动机跳闸。为保障电机安全运行,在处理转子绝缘的同时进行了推力轴承更换处理工作。

   完成以上处理后,在电动机试运行中进行了测试,加油管道电流消失,各项运行参数正常。

  大型电动机转子绝缘的状况对电动机能否长期安全运行影响甚大。此次故障的主要原因是加油管道上的绝缘直通选型不正确,为全牙型,不能有效避免两端金属管道的接触;次要原因是电动机大修中工序安排不正确,转子绝缘测量工序是在加油管道安装前进行的,无法最终对转子的绝缘进行准确判断。

  通过此次故障分析及处理,使我们深刻认识到,对于重复出现的故障,一定要认真分析,查找原因。另外,我们对该电厂实施设备点检制,使得我们的工程师能及时跟踪设备缺陷情况,不可否认,此项制度对发现此次循环水泵电动机故障起到了重要作用。

推荐阅读